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Trabalho sobre a Máquina de Vapor, símbolo da revolução industrial, realizado no âmbito da disciplina de História (8º ano).
Neste trabalho vou falar sobre a máquina a vapor que foi o símbolo da revolução industrial, inventada por James Watt, em 1769. Escolhi este tema porque queria saber mais a cerca da máquina a vapor, como funciona, em que é que foi aplicada, os seus antepassados e as suas consequências na população, na indústria, entre outros.
A primeira ideia de máquina a vapor, foi conhecida em 120 a.C. (século I), foi a chamada "aeolipile", idealizada por Heron, um matemático e físico, de Alexandria (Egipto). Consistia numa pequena esfera de cobre, pequena e oca. Dois canos em forma de L eram fixados nessa esfera e que continha água no seu interior. Colocada em cima do tripé e sobre o fogo, a água fervia e o vapor que saia pelos canos fazia com que a esfera rodasse. Este motor, não realizava nenhum trabalho útil.
A primeira verdadeira máquina térmica é deixada pelo físico francês Denis Papin que utilizou vapor para impulsionar um mecanismo com êmbolo e cilindro. Foi Papin que inventou um aparelho semelhante à panela de pressão e, para evitar que explodisse, concebeu a primeira válvula de segurança conhecida.
Em 1698, surgiu a primeira máquina a vapor de interesse industrial, idealizada por Thomas Savery, um engenheiro militar e mecânico inglês. Essa máquina eram uma bomba que tinha por objectivo retirar água dos poços de minas de carvão, porém poderia explodir devido à utilização de vapor a alta pressão. A bomba de Savery possuía válvulas operadas manualmente, abertas para permitir a entrada de vapor num recipiente fechado. Despejava-se água fria no recipiente para resfriá-lo e condensar o vapor. Uma vez condensado o vapor, abria-se uma válvula de modo que vácuo no recipiente aspirasse a água através de um cano.
Em 1712, o inglês Thomas Newcomen, um ferreiro inglês, aperfeiçoando as máquinas de Savery e Papin, idealizou uma nova máquina térmica. Esta máquina tinha como objectivo o esvaziamento da água de infiltração das minas, mas esta poderia ser utilizada em minas mais profundas com menor risco de explosões e que, além de elevar a água, poderia elevar cargas. Esta máquina era uma máquina a vapor de êmbolo. Esta máquina de Thomas foi um sucesso na Europa durante o século XVIII.
A máquina a vapor não foi só inventada por James Watt, foi também Thomas Newcomen (a quem raramente é atribuído este crédito), mas James Watt é considerado o criador da máquina a vapor pois foi James Watt quem produziu os avanços que seriam decisivas a esta nova tecnologia.
James Watt, em 1765, estudando uma maneira de aumentar a eficiência, pois a máquina era lenta devido á inacção de aquecer e esfriar a água e minimizar os custos do carvão da máquina de Newcomen, apesar do preço do carvão ser baixo porque era abundante na natureza, elaborou uma outra máquina com um condensador que minimizava as perdas de calor e também uma caldeira para gerar vapor. Também inventou o paralelogramo de Watt, em 1781, um dispositivo para transformar o movimento de vai e vem em rotação. Uma grande haste ligada e uma biela e um eixo manivela. Que hoje é usada na mecânica de um carro. Este nova maquina usava menos 75% do carvão que das maquinas de Newcomen.
Paralelogramo de Watt
Esta máquina substituiu assim as máquinas de Newcomen, quando foi concluída em 1769.
1 cavalo vapor = 735,5 watts
A potência da máquina a vapor era medida por a unidade de medida denominada de Cavalo – Vapor, também inventado por James Watt. Considerava-se a carga que um cavalo conseguia elevar. Hoje o cavalo-vapor e a potencia necessária para elevar um metro de altura uma massa de 75kg num segundo.
Quando a válvula A está aberta e a válvula B está fechada, o vapor entra sob pressão no cilindro e empurra o êmbolo para cima, deslocando a e roda R e a biela B. Quando o êmbolo atinge o topo do cilindro, válvula A fecha-se para cortar o fornecimento de vapor e a válvula B abre-se, permitindo que o vapor saia do cilindro e entre no condensador. O condensador é mantido arrefecido por meio de água corrente. Quando o vapor deixa o cilindro, a pressão diminui no seu interior e a pressão atmosférica (com a ajuda da inércia do volante) empurra o êmbolo para baixo. Quando o êmbolo atinge o fundo do cilindro, a válvula B fecha-se e a válvula A abre-se, admitindo vapor no cilindro, recomeçando o ciclo de operações.
A máquina a vapor foi aplicada noutros progressos técnicos da época da revolução industrial. Foi aplicada na indústria metalúrgica, como nas bombas de água das minas; na industria têxtil, nas maquinas de mover teares, nas maquinas de fiação, e nos transportes, na locomotiva (Trevithick, 1804), em barcos (Fulton) e nos automóveis (meados do século XIX).
James Watt nasceu a 19 de Janeiro de 1736 em Greenock na Escócia.
Um matemático e engenheiro, que estudou o fabrico dos instrumentos em Londres.
Denis Papin inventou a panela de pressão.
Com este trabalho de investigação, análise e estudo concluo que a aplicação da máquina a vapor na indústria, agricultura e transportes desencadeou alterações demográficas e de organização da sociedade. A máquina a vapor foi a grande impulsionadora da Revolução Industrial, mudou o modo de produção e desenvolveu as indústrias, principalmente a indústria têxtil e metalúrgica. O trabalho artesanal deu lugar, assim ao trabalho mecanizado.
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